電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)的應(yīng)用

胡園輝

（廣西水利電業(yè)集團(tuán)有限公司荔浦供電分公司）

摘 要：當(dāng)前，電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能控制技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始向安全性、高效性、可靠性的方向發(fā)展，其綜合控制效果已經(jīng)得到顯著提升。作為電力系統(tǒng)監(jiān)測(cè)、控制、預(yù)防、處理的主要內(nèi)容，智能化控制不僅可以保證系統(tǒng)高效運(yùn)行，還可以減少能源輸送損失，已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文就電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的智能技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了分析與研究。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；智能技術(shù)；系統(tǒng)監(jiān)測(cè)

隨著自動(dòng)化技術(shù)和智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，自動(dòng)化智能控制已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用到當(dāng)期電力系統(tǒng)建設(shè)的方方面面，成為電力系統(tǒng)發(fā)展不可分割的一部分。通過(guò)電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制可以有效提高計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，改善電力系統(tǒng)控制可靠性，提高系統(tǒng)反應(yīng)及調(diào)整操作的有效性，對(duì)我國(guó)電力發(fā)展具有非常好的促進(jìn)效果。當(dāng)前電力系統(tǒng)自動(dòng)化中智能技術(shù)控制已經(jīng)逐漸趨向于精確化、標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，形成了完善的控制內(nèi)容體系。

1 我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀分析

我國(guó)近些年來(lái)電力需求量不斷增大，大大促進(jìn)了我國(guó)電力系統(tǒng)的智能化進(jìn)程，但是由于我國(guó)科技水平的限制，還有很多技術(shù)存在漏洞，不能很好的應(yīng)用。下面我們就具體的分析一下，我國(guó)電力系統(tǒng)自動(dòng)化的現(xiàn)狀。電力系統(tǒng)自動(dòng)化是我們電力系統(tǒng)一直以來(lái)力求的發(fā)展方向，它包括：發(fā)電控制的自動(dòng)化、電力調(diào)度的自動(dòng)化配電自動(dòng)化等方面的。這些方面在隨著我國(guó)技術(shù)水平的快速發(fā)展，基本上都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，其中發(fā)電控制的自動(dòng)化和配電自動(dòng)化都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，很多技術(shù)已經(jīng)成熟，只有少部分技術(shù)還在改善當(dāng)中。而電力調(diào)度的自動(dòng)化，由于涉及的方面眾多，還沒(méi)有很好的實(shí)現(xiàn)，但是較之以前已經(jīng)有了很大的進(jìn)步。

2 電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中智能化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

伴隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異和不斷發(fā)展，電力控制系統(tǒng)也逐漸呈現(xiàn)出多元化、個(gè)性化的發(fā)展模式，智能化控制系統(tǒng)在此種社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)下，逐漸形成了以新穎化、個(gè)性化為追求的新型發(fā)展模式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)作為智能控制技術(shù)中最為常見(jiàn)的環(huán)節(jié)，在社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)階段越來(lái)越受到人們的重視與關(guān)注。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從1943年出現(xiàn)，經(jīng)歷了六、七十年代的研究低潮發(fā)展到現(xiàn)在，在模型結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)算法等方面取得了大量的研究成果。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之所以受到人們的普遍關(guān)注，是由于它具有本質(zhì)的非線性特性、并行處理能力、強(qiáng)魯棒性以及自組織自學(xué)習(xí)的能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是由大量簡(jiǎn)單的神經(jīng)元以一定的方式連接而成的。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將大量的信息隱含在其連接權(quán)值上，根據(jù)一定的學(xué)習(xí)算法調(diào)節(jié)權(quán)值，使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)從m維空間到n維空間復(fù)雜的非線性映射。目前神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論研究主要集中在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及結(jié)構(gòu)的研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)算法的研究、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的硬件實(shí)現(xiàn)問(wèn)題等。

2.2 模糊控制

模糊控制主要采用的是一種模糊的宏觀控制系統(tǒng)，它具有易操作性、非線性、隨機(jī)性、簡(jiǎn)單化和不確定性等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)使得相關(guān)的監(jiān)理模型越來(lái)越簡(jiǎn)單，并且其優(yōu)越性也越來(lái)越明顯。模糊控制方法的優(yōu)越性在任何地方都體現(xiàn)出來(lái)，包括家用電器中，他使得控制操作變得非常容易掌握并且十分的簡(jiǎn)單。雖然有時(shí)候建立常規(guī)的數(shù)學(xué)模型十分困難，但是就現(xiàn)代而言，通過(guò)建立模型來(lái)實(shí)現(xiàn)控制是比較先進(jìn)的方法。

在電力系統(tǒng)自動(dòng)化控制中，模糊理論的應(yīng)用價(jià)值非常大，非常實(shí)用。這是由于模糊理論能夠?qū)⑷嗽跊Q策和推理過(guò)程中的概念進(jìn)行模擬。模糊理論在進(jìn)行工作時(shí)主要是將已經(jīng)生成的控制規(guī)則和相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行推導(dǎo)，對(duì)輸入的模糊量進(jìn)行推導(dǎo)，從而計(jì)算出相應(yīng)的輸出。輸出結(jié)果由以下幾部分組成：模糊判決、模糊推理和模糊化。這種智能技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用具體表現(xiàn)有：能夠智能的處理一些家用電器可能產(chǎn)生的噪聲以及由此帶來(lái)的問(wèn)題，如日常我們使用的電風(fēng)扇、電熱器等家用電器；具有較強(qiáng)的自學(xué)能力，并且能夠很好的進(jìn)行糾錯(cuò)；如果電力系統(tǒng)中改變了環(huán)境變量的設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D或者出現(xiàn)了一些其他類型的問(wèn)題，那么通過(guò)模糊理論的智能技術(shù)應(yīng)用，就可以給出正確的解決方法并且做出及時(shí)的反應(yīng)來(lái)進(jìn)行應(yīng)對(duì)；模糊智能技術(shù)能夠使知識(shí)的獲得和表達(dá)非常容易的完成實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槟：悄芗夹g(shù)能夠模擬專家的經(jīng)驗(yàn)并且利用與人的表達(dá)方式更加接近的形式進(jìn)行語(yǔ)音變量的表達(dá)；另外，模糊智能技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠有效的處理那些具有不精確性的問(wèn)題和不確定性的問(wèn)題，使其變得精確和確定。

2.3 專家系統(tǒng)控制

專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，專家系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于能最快的辨識(shí)和處理發(fā)生癱瘓或故障的電力系統(tǒng)，把網(wǎng)絡(luò)遲延和阻滯帶給人們的不便和危險(xiǎn)降低到最小范圍。譬如可以辨別電力系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)：緊急的處理、警告狀態(tài)或緊急狀態(tài)、系統(tǒng)的恢復(fù)控制、切負(fù)荷、系統(tǒng)規(guī)劃和電壓故障點(diǎn)距離測(cè)量、無(wú)功控制、所處狀態(tài)的安全分析、做出短期負(fù)荷預(yù)報(bào)以及進(jìn)步的人機(jī)接口等等。隨著科技的發(fā)展迅速，專家系統(tǒng)也在電梯控制中應(yīng)用，制作電梯的技術(shù)也進(jìn)行著較快的更新?lián)Q代，電梯出廠時(shí)有專門人員質(zhì)檢，但安裝好后的電梯弱出現(xiàn)故障，維修人卻是很難找到解決方案，排除故障，這主要是由于電梯結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜。因此我們可以在電梯出廠后安裝專家控制系統(tǒng)，這樣就可保障電梯的可用性。

雖然專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用，但也存在局限性，如模仿能力有限、無(wú)更深層次的功能理解、無(wú)有效學(xué)習(xí)機(jī)構(gòu)、應(yīng)付突發(fā)情行的能力有限、知識(shí)庫(kù)驗(yàn)證存在難度、對(duì)繁瑣的問(wèn)題缺少組織工具有有效分析等。因此，專家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)應(yīng)注意代價(jià)/效益的分析方法，系統(tǒng)有效性與驗(yàn)證問(wèn)題，獲取知識(shí)問(wèn)題，與其他常規(guī)計(jì)算器材相結(jié)合的問(wèn)題等。

2.4 線性最優(yōu)控制

最優(yōu)控制是現(xiàn)代控制理論的一個(gè)主要組成部分，也是將最優(yōu)化理論用于控制問(wèn)題的一種體現(xiàn)。線性最優(yōu)控制是目前諸多現(xiàn)代控制理論中應(yīng)用最多、最成熟的一個(gè)分支。盧強(qiáng)等人提出了利用最優(yōu)勵(lì)磁控制手段提高遠(yuǎn)距離輸電線路輸電能力和改善動(dòng)態(tài)品質(zhì)的問(wèn)題，取得了一系列重要的研究成果。該研究指出，在大型機(jī)組方面應(yīng)直接利用最優(yōu)勵(lì)磁控制方式代替古典勵(lì)磁方式。另外，最優(yōu)控制理論在水輪發(fā)電機(jī)制動(dòng)電阻的最優(yōu)時(shí)間控制方面也獲得了成功的應(yīng)用。電力系統(tǒng)線性最優(yōu)控制器目前已在電力生產(chǎn)中獲得了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮著重要的作用。但應(yīng)當(dāng)指出，由于這種控制器是針對(duì)電力系統(tǒng)的局部線性化模型來(lái)設(shè)計(jì)的，因此在強(qiáng)非線性的電力系統(tǒng)中對(duì)大干擾的控制效果并不理想。

結(jié)束語(yǔ)

伴隨著科學(xué)技術(shù)的改革發(fā)展，電力系統(tǒng)控制將朝著自動(dòng)化方向改進(jìn)，智能控制是此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)。供電單位應(yīng)靈活應(yīng)用各種智能技術(shù)，協(xié)調(diào)電網(wǎng)執(zhí)行好各項(xiàng)操作命令，這樣才能使電力資源的利用率有所提升。同時(shí)，應(yīng)做好智能網(wǎng)絡(luò)的功能調(diào)節(jié)，避免內(nèi)控元件運(yùn)行時(shí)發(fā)生沖突。

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